Kuantum Mekaniği

MSGSÜ Felsefe Bölümü
4 Mayıs 2011
Cemsinan Deliduman
Işık şiddeti
Rayleigh-Jeans (klasik dalga)
Planck (kuantum)
Wien
(klasik parçacık)
Frekans
Fotonlar
Yüzeyden
fırlatılan
elektronlar
Sodyum Metali
 Elektronlar atom
çekirdeğinin
etrafında gezegenler
gibi dönüyorlarsa,
ışıma yapıp
çekirdeğe
düşmelerini
engelleyen nedir?
2s yörüngesi
Atom çekirdeği
2p yörüngeleri
1s yörüngesi
3s yörüngesi
422
531
 Elektronlar atom çekirdeği etrafında klasik fizik ile
öngörülemeyecek yörüngelerde bulunuyorlar.
ışık dalgaları
çift yarık
girişim
deseni
Elektronların hangi yarıktan
geçtikleri gözlemlenirse
Elektronların hangi yarıktan
geçtikleri gözlemlenmezse
 Fotonlar çift yarık
deneyinde tıpkı
elektronlar gibi
davranırlar.
 Elektron da ışık gibi
bir tür dalga
olmalıdır.
 Parçacık olarak
bilinen herşey bir
dalga fonksiyonuna
sahiptir.
 Konum değişkenine
göre dalga
fonksiyonu
Momentum 
değişkenine göre
dalga fonksiyonu.
gözlemden önce
foton
elektron
gözlemci
gözlemden sonra
gözlem elektronun konumunu ve
momentumunu etkiler
 Bir parçacığın hem konumu hem de momentumu aynı
anda mutlak kesinlikle ölçülemez.
 Konumu mutlak kesinlikle ölçülürse momentumu
hakkında (veya tam tersi) hiçbir şey bilinemez.
Klasik fizik
elektron
Kuantum fiziği
elektron
dalgası
engel
 Her bir elektron iki olası durumun birisinde olabilir.
Manyetik alan içinde ya yukarı sapacaktır ya da aşağı.
Aşağı sapan elektronun spini aşağı doğrudur, yukarı
sapanın spini yukarı doğrudur.
 Ölçümden önce
elektron spin
durumlarının
herhangi birinde
veya bu durumların
bir bileşiminde
olabilir. Bu farklı
bileşimlerin
kümesine Riemann
durumlar kümesi
denir.
 Dalga paketi farklı dalga boyu olan birçok dalganın
birleşmesiyle oluşur.
 Hilbert uzayı olası
tüm kuantum
durumlarının
veya dalga
fonksiyonlarının
her birinin ayrı
bir vektörle
temsil edildiği bir
temsil uzayıdır.
 Ölçüm sonucaunda dalga paketi kendisini oluşturan
dalgalardan birine çöker.
 Dalga fonksiyonu iki şekilde evrimleşir:
 U-evrimi: Dalga fonksiyonu Schrödinger dalga
denklemiyle verilen zaman bağımlılığına uygun
şekilde evrilir.
 R-evrimi: Dalga paketi ölçüm sonucunda bileşimindeki
durumlarından birine çöker.
 Bir parçacığın konumunu ölçüyor olalım ve ölçümden sonra
parçacığın konumunu belirleyelim.
 Ölçmeden önce parçacık nerededir?
Ölçümden sonra bulduğumuz yerde.
b) Her yerdedir. Sistem parçacığın hangi olasılıkla nerede
olduğunu “bilir”.
c) Hiç bir yerde değildir. Ölçüm parçacığı belli bir yerde
olmaya zorlar.
d) Ölçmeden parçacığın nerede olduğunu bilemeyiz.
a)
 Bir parçacığın konumunu ölçüyor olalım ve ölçümden sonra
parçacığın konumunu belirleyelim.
 Ölçmeden önce parçacık nerededir?
Ölçümden sonra bulduğumuz yerde.
b) Her yerdedir. Sistem parçacığın hangi olasılıkla nerede
olduğunu “bilir”.
c) Hiç bir yerde değildir. Ölçüm parçacığı belli bir yerde
olmaya zorlar.
d) Ölçmeden parçacığın nerede olduğunu bilemeyiz.
a)

Doğru cevap: (c) seçeneği.
 Ölçmeden önce kedi canlı mıdır, ölü müdür?
a) Ölçümden sonra nasıl bulduysak öyledir.
b) Hem canlıdır, hem ölüdür. Sistem kedinin hangi
olasılıkla ne durumda olduğunu “bilir”.
c) Hiçbir şey değildir. Ölçüm kediyi belli bir durumda
olmaya zorlar.
d) Ölçmeden kedinin durumunu bilemeyiz.

Doğru cevap (c) seçeneği mi?
 Dalga fonksiyonunun bir gerçekliği var mıdır?
 Eğer bir gerçekliği var ise sadece dalga fonksiyonu
kullanarak klasik fizikle bağlantı kurulabilir mi?
 Kuantum mekaniğinin dalga fonksiyonunu temel alan
bir yorumu olabilir mi? Yoksa dalga fonksiyonu daha
geniş bir kuantum kuramında mı anlam kazanacaktır?
 Eğer dalga fonksiyonunun bir gerçekliği yoksa ve
sadece gözlemcinin kafasındaysa, öznel midir?
 U-evrimi bize belirlenimci bir kuram portresi çiziyor:
Schrödinger denkleminin çözümü dalga
fonksiyonunun zaman bağımlılığını verir.
 R-evrimi ölçme sırasında gerçekleşir ve belirlenimci
değildir.
 Dalga fonksiyonun karesinin alınarak olasılıklar
hesaplanması belirlenimci bir fizik vermiyor.
 Kuantum kuramı belirlenimcidir, ancak klasik fizikle
bağlantı kurma yöntemimiz belirlenimci değildir.
 Planck Işıma yasası
 Heisenberg belirsizlik
 Fotoelektrik etkisi
ilkesi
Spin durumları
Dalga paketi
Hilbert uzayı
U ve R evrimleri
Schrödinger’in kedisi
Everett yorumu
 Bohr atom modeli

 Çift yarık deneyi

 Parçacık-Dalga ikiliği

 Dalga Fonksiyonu

 Ölçme problemi

 Kuantum tünelleme
